(57)【要約】【課題】  接合時の回転移動量が少なく、継手強度が大きくねじ山どうしが咬み込むおそれのない信頼性の高い地すべり抑止用鋼管杭の継手構造及びこれを備えた地すべり抑止用鋼管杭を提供すること。【解決手段】  鋼管杭本体１の端部に設けられた雌ねじ継手部１１と、鋼管杭本体２の端部に設けられ雌ねじ継手部１１に螺入される雄ねじ継手部２１とを有し、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１の外径は鋼管杭本体１，２の外径と実施的に同一に形成され、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１のねじ部は、１回転以内でねじ込みが完了するように設定された傾斜、ねじ山高さとねじ山間隔でねじの条数が３条以上、６条以下のテーパー状のねじからなり、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１のねじ終点部における断面係数と材料強度の積が、鋼管杭本体１，２の断面係数と材料強度の積より大であり、ねじ山高さとねじ条数の積が雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１のねじ終点部における断面積より大となるようにした。【選択図】        図１
2006283314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭本体の端部に設けられた雌ねじ継手部と、鋼管杭本体の端部に設けられ前記雌ねじ継手部に螺入される雄ねじ継手部とを有し、
前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部の外径は前記鋼管杭本体の外径と実施的に同一に形成され、前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ部は、１回転以内でねじ込みが完了するように設定された傾斜、ねじ山高さとねじ山間隔で３条以上、６条以下のテーパー状のねじからなり、
前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ終点部における断面係数と材料強度の積が、前記鋼管杭本体の断面係数と材料強度の積より大であり、
前記ねじ山高さとねじ条数の積が前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ終点部における断面積より大であることを特徴とする地すべり抑止用鋼管杭の継手構造。
【請求項２】
前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ山の高さを３ｍｍ以上、８ｍｍ以下、ねじ山間隔をねじ山高さの２倍以上、テーパーの傾斜を１／４程度、ねじの条数を４条以上、６条以下としたことを特徴とする請求項１記載の地すべり抑止用鋼管杭の継手構造。
【請求項３】
前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部の材料強度を前記鋼管杭本体の材料強度より大きくし、かつ前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ終点部における肉厚を前記鋼管杭本体の肉厚より大きくしたことを特徴とする請求項１又は２記載の地すべり抑止用鋼管杭の継手構造。
【請求項４】
前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部を、前記鋼管杭本体より材料強度の高い円筒状の部材にねじ加工して形成し、前記鋼管杭本体の管端部に溶接により接合したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の地すべり抑止用鋼管杭の継手構造。
【請求項５】
前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部を、前記鋼管杭本体の肉厚より大きい肉厚の円筒状の部材にねじ加工して形成し、前記鋼管杭本体の管端部に溶接により接合したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の地すべり抑止用鋼管杭の継手構造。
【請求項６】
前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部を、鋼管杭本体の端部をアプセット加工又は遠心力鋳造法により増肉した部分に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の地すべり抑止用鋼管杭の継手構造。
【請求項７】
前記雄ねじ継手部のねじ終点部に、ねじ込み完了時に前記雌ねじ継手部の先端面が当接するショルダー部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の地すべり抑止用鋼管杭の継手構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの継手構造を備えたことを特徴とする地すべり抑止用鋼管杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地すべり地帯に設置される地すべり抑止用鋼管杭の継手構造及びこれを備えた地すべり抑止用鋼管杭に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地すべり抑止用鋼管杭は、地すべり地帯に設置されるもので、その施工場所は重機等の搬入が困難な急斜地であることが多く、打撃により杭を打ち込むことができないため、オーガーなどによりプレボーリングした孔に杭を建て込んでいる。ところで、地すべり用鋼管杭の全長は、現地の状況によって相違するが、一般に２０〜３０ｍに達する場合が多い。しかし、輸送等の制限があるため、５〜８ｍ程度の鋼管杭を現場で継杭しながら施工するのが通常である。
【０００３】
この継杭作業は不安定な環境下で行われるため、迅速かつ確実な作業が強く要求される。また、地すべり崩壊面は、どの面で起こるかを予測することが難かしいため、地すべり抑止用鋼管杭は、継杭継手部を含むほぼ全長にわたって、どの部分でも設計上必要な強度以上の断面諸性能を有していなければならないことが多い。
【０００４】
従来、地すべり抑止用鋼管杭の継杭は、現場での溶接作業によって行われている。しかしながら、このような作業環境が悪い場所での現場溶接は、次のような問題がある。（１）現在の慣用サイズの鋼管は肉厚が厚いため、１か所の溶接に時間がかかる。（２）作業環境が悪いため溶接品質が落ち易く、継手強度の確保が容易でない。（３）労働条件が悪いため、優れた溶接技能者を確保しにくい。（４）現場溶接では溶接品質を確保することが困難なため、高張力鋼を使用しにくい。
【０００５】
このようなことから、現場継杭作業を前提とする地すべり抑止用鋼管杭においては、次のような要件をすべて満すことが要求される。（１）継杭作業が容易で、かつ作業時間が短いこと。（２）鋼管杭どうしの継手部の品質が作業環境及び技量に影響されることなく、良好に確保されること。（３）継手部の強度が鋼管杭本体（以下、杭本体という）と同等以上であること。（４）継手部の外径が杭本体より大きくならないこと。（５）杭本体が高張力鋼の場合でも適用できること。
【０００６】
上記のような条件に対応すべく、近年、地すべり用鋼管杭の継ぎ杭方法として、端部に雌ねじ継手部を有する杭本体と、端部にこの雌ねじ継手部の外径と実質的に同じ外径の雄ねじ継手部を有する杭本体とを備え、雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部は数回転でねじ込みが完了するように設定された傾斜及びねじ山高さとねじ山間隔を有するテーパー状のねじ継手からなり、雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ終点部における断面係数と材料強度の積が杭本体の断面係数と材料強度の積より大きくなるように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、雄ねじ及び雌ねじはテーパーねじであり、ねじ山形状が台形状で、かつ２条〜３条の多条ねじとした地すべり抑止鋼管杭継手が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特許第２８００６５６号公報（４−５頁、図１−３）
【特許文献２】特開平１０−２５２０５６号公報（５頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の地すべり抑止用鋼管杭は、前述の条件をほぼ満しているが、ねじ込み完了には上杭を数回転（２〜６回転）させる必要があり、このため、継杭作業が面倒で、作業時間が長くなるという問題がある。
また、特許文献２の地すべり抑止鋼管杭継手もやはりねじ込み完了には上杭を１回転以上させなければならず、従来技術１と同様の問題がある。
【００１０】
近年、地すべり抑止用鋼管杭が大型化し、これまで、外径が６００ｍｍまでが最大であったが、外径が８００ｍｍや１２００ｍｍのものまで出現しており、接合に要する作業をさらに簡単にする必要性が生じている。
【００１１】
現状のねじ継手式の地すべり抑止用鋼管杭は、図１７に示すように、地中に建て込まれた上端部に雌ねじ継手部４１を有する鋼管杭４０（先行杭）の上に、下端部に雄ねじ継手部４３を有する鋼管杭４２（後行杭）をクレーン５０で吊りながら配置し、後行杭４２を回転させながら徐々に下降させてねじ継手部を結合（螺合）させてねじ継杭を行っている。
この際、図１８に示すように、後行杭４０の周面から半径方向に複数本の腕４４（接合施工治具）を出し、その腕４４に杭周接線方向へ人力で力を加え、トルクを与えて回転させている。
【００１２】
この場合、人力による後行杭４２の回転運動と、クレーン５０による下降速度がうまく一致すれば、ほとんど力を加えなくてもねじを回転接合させることができるが、うまく一致しないときは、ねじ部が咬み込んで施工が困難になるため、実状は、後行杭４２の自重の一部をねじ部に加えながら施工するのが一般的である。このため、後行杭４２の重量が大きくなるにしたがって、また、杭径が大きくなるにしたがって、回転に必要なトルクが大きくなる。
【００１３】
後行杭４２の回転に加える人力の大きさを一定と考えると、接合に必要な腕４４の長さは杭の半径に比例し、その長さは一般に杭径と同程度であることが望ましい。このため、接合に必要な人力を加える部分での人の移動量（回転移動量）は、例えば、ねじ継手部の接合回転量が４回転の場合、外径３００ｍｍの杭の場合の回転移動量は、（０．３＋２×０．３）ｍ×π×４＝１１．３ｍとなるが、外径１２００ｍｍの杭の場合は、（１．２＋２×１．２）ｍ×π×４＝４５．２ｍとなり、非常に大きく（長く）なる。人が力を加える回転移動量は短い方が望ましく、経験上、十数ｍ程度以下が望ましい。
【００１４】
また、ねじ継手部の施工上、例えば、障害物が片側にある場合や、一方向が谷の場合でも接合回転量（回転移動量）が１回転以内であれば、接合施工治具の組み替えが不要か最少回数で施工できる。接合回転量が少ない方が望ましいが、あまり少ないと施工後緩みに起因してねじ部の耐荷性が低下するおそれがあるので、３分の１回転以上の接合回転量を確保することが望ましい。
さらに、過去の実績によると、現状のねじ継手式の地すべり抑止用鋼管杭の場合、施工の際、ねじ山どうしが咬み込んで施工不良となる例が散見された。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、接合時の回転移動量が少なく、継手強度が大きくねじ山どうしが咬み込むおそれのない信頼性の高い地すべり抑止用鋼管杭の継手構造及びこれを備えた地すべり抑止用鋼管杭を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）本発明に係る地すべり抑止用鋼管杭の継手構造は、鋼管杭本体の端部に設けられた雌ねじ継手部と、鋼管杭本体の端部に設けられ前記雌ねじ継手部に螺入される雄ねじ継手部とを有し、前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部の外径は前記鋼管杭本体の外径と実施的に同一に形成され、前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ部は、１回転以内でねじ込みが完了するように設定された傾斜、ねじ山高さとねじ山間隔で３条以上、６条以下のテーパー状のねじからなり、前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ終点部における断面係数と材料強度の積が、前記鋼管杭本体の断面係数と材料強度の積より大であり、前記ねじ山高さとねじ条数の積が前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ終点部における断面積より大に構成したものである。
【００１７】
（２）上記（１）の雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ山の高さを３ｍｍ以上、８ｍｍ以下、ねじ山間隔をねじ山高さの２倍以上、テーパーの傾斜を１／４程度、ねじの条数を４条以上、６条以下とした。
（３）また、上記（１）又は（２）の雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部の材料強度を前記鋼管杭本体の材料強度より大きくし、かつ前記雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部のねじ終点部における肉厚を前記鋼管杭本体の肉厚より大きくした。
【００１８】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部を、前記鋼管杭本体より材料強度の高い円筒状の部材にねじ加工して形成し、前記鋼管杭本体の管端部に溶接により接合した。
（５）また、上記（１）〜（４）のいずれかの雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部を、前記鋼管杭本体の肉厚より大きい肉厚の円筒状の部材にねじ加工して形成し、前記鋼管杭本体の管端部に溶接により接合した。
【００１９】
（６）上記（１）又は（２）の雌ねじ継手部及び雄ねじ継手部を、鋼管杭本体の端部をアプセット加工又は遠心力鋳造法により増肉した部分に形成した。
（７）また、上記（１）〜（６）いずれかの雄ねじ継手部のねじ終点部に、ねじ込み完了時に前記雌ねじ継手部の先端部が当接するショルダー部を設けた。
【００２０】
（８）本発明に係る地すべり抑止用鋼管杭は、上記（１）〜（７）のいずれかの継手構造を備えたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、１回転以内で先行杭と後行杭を接合することができ、回転移動量も少ないので継杭の作業性を大幅に向上することができ、その上継手強度が大でねじ山どうしが咬み込み接合不良となるおそれのほとんどない信頼性の高い地すべり抑止用鋼管杭の継手構造及びこれを備えた地すべり抑止用鋼管杭を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る地すべり抑止用鋼管杭の継手構造の断面図である。
図において、１は地すべり抑止用の鋼管杭（以下、先行杭という）、２は継手構造であるねじ継手部１０を介して先行杭１にねじ接合された先行杭１と同じ外径の鋼管杭（以下、後行杭という）である。ねじ継手部１０は、先行杭１及び後行杭２の外径と実質的に等しい外径の、例えば鋼管の如き円筒状の部材にねじ加工したもので、複数条のテーパー雌ねじ１２が設けられて先行杭１の管端部（上端部）に溶接３により接合された雌ねじ継手部１１と、この雌ねじ継手部１１に螺入される複数条のテーパー雄ねじ２２が設けられ、後行管２の管端部（下端部）に溶接３により接合された雄ねじ継手部２１とからなっている。
【００２３】
地すべり抑止用鋼管杭は、上記のように、先行杭１の管端部に接合された雌ねじ継手部１１に、後行杭２の管端部に接合された雄ねじ継手部２１を螺入することにより継杭される。継杭作業にあたっては、先行杭１の雌ねじ継手部１１に、後行管２の雄ねじ継手部２１を当接し、後行杭２を回転させて雄ねじ継手部２１を雌ねじ継手部１１にねじ込む（螺入する）ことにより実施される。
【００２４】
このように、本発明によれば、雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１からなるねじ継手部１０を用いることにより、継杭に溶接作業が不要になり、作業環境や作業者の技量に左右されることなく、先行杭１と後行杭２を所定の強度を有する継手部により短時間で継杭することができる。
【００２５】
ねじ継手部１０を構成する雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１の外径は、先行杭１及び後行杭２（以下、両者を杭本体と記すことがある）の外径と同じか又はほぼ等しく形成されている。雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１の外径を杭本体１，２の外径より大きくすれば、ねじ継手部１０の曲げ強度を容易に大きくすることができる。しかしながら、地すべり抑止用鋼管杭の場合、杭本体１，２の外径は、地盤を先行削孔する孔の径（以下、削孔径という）より小さくなければならないので、ねじ継手部１０の外径を大きくすれば、削孔径も大きくする必要がある。ねじ継手部１０の構造上の都合から削孔径を大きくすることは、削孔量及び費用も増大するため著しく不経済な工法になり、実用上実施困難である。したがって、ねじ継手部１０の外径を、杭本体１，２の外径と実質的に同一とした。
【００２６】
前述のように、地すべり抑止用鋼管杭の継手構造であるねじ継手部１０は、１回転以内でねじ込みが完了し、回転移動量も十数ｍ程度であることが望ましい。本発明は、上記の問題に対処し、かつ従来技術の課題を解決するために、テーパーの傾斜、ねじ山の高さ、ねじ山の間隔（ピッチ）を所定の値に設定した３条以上の多条テーパーねじでねじ継手部１０を形成したものである。
すなわち、テーパーの傾斜１／ｋ（テーパーねじ継手部における、（大直径−小直径）／（大直径と小直径間の距離））、ねじ山の高さｈ、ねじ山のピッチｐ及びねじ条数Ｎを適宜設定することにより、人力により１回転で雄ねじ継手部２１を雌ねじ継手部１１にねじ込むことができる。
【００２７】
例えば、ねじ山のピッチｐをねじ山の高さｈの２倍、テーパーの傾斜を１／４、ねじ条数Ｎを４とすると、ねじ込みに必要な雄ねじ継手部２１（あるいは雌ねじ継手部１１）の回転数は１回となり、上記を実現することができる。
また、ねじ継手部１０を接合するための雄ねじ継手部２１（あるいは雌ねじ継手部１１）の回転数が１回転であれば、接合時の回転移動量は、杭本体１，２の外径が１２００ｍｍの地すべり抑止用鋼管杭の場合、（１．２＋２×１．２）ｍ×π×１＝１１．４ｍとなり、概ね１０ｍの回転移動量を実現することができる。
【００２８】
以上の結果から、
ｐＮ≧２ｈｋ
とすることにより、ねじ継手部１０を接合する場合の雄ねじ継手部２１（あるいは雌ねじ継手部１１）の回転を１回転以内とし、回転移動量をほぼ１０ｍ程度とすることができる。
【００２９】
図２（ａ）に１条テーパーねじ、図２（ｂ）に２条テーパーねじ接合直前時の咬み合せ状態の断面模式図を示す。ここでは、雌ねじ継手部１１、雄ねじ継手部２１が理想的な状態で設置されている場合である。ここで、断面図左側の雌ねじ山１２ａと雄ねじ山２２ａが接している時、断面図右側の雌ねじ山１２ａと雄ねじ山２２ａも接している状態となっている。この時１条テーパーねじの場合は、左右で上下方向の若干のずれｅが生じるが、２条テーパーねじの場合は、左右で上下方向のずれｅは生じない。このため仮にねじ山接触面に働く力をＦとすると、１条テーパーねじの場合、Ｆ×ｅのモーメントが生じるのに対し、２条テーパーねじの場合このようなモーメントは生じない。そして、ｎ条テーパーねじの場合、雌雄ねじ山１２ａ，２２ａが作るｎ個の接点は、上下方向のずれｅを生じないのでモーメントは生じない。このため、１条テーパーねじよりも２条以上のテーパーねじの方が安定しており、咬み込みによる施工不良が生じるおそれが少なくなる。
【００３０】
図３（ａ）は２条テーパーねじ、図３（ｂ）は３条テーパーねじの横断面を模式的に示したものである。２条テーパーねじの場合、Ｘ方向の力Ｆに対しては雌雄のねじ山１２ａ，２２ａが接して反力が生じて安定するが、Ｙ方向の力に対しては不安定である。一方、３条テーパーねじの場合は、雌雄のねじ山１２ａ，２２ａが１２０°の間隔で３点で接するため、Ｘ方向、Ｙ方向の力に対しても安定しており、咬み込みによる施工不良が生じるおそれが少ない。すなわち、この面からみても、多条のテーパーねじは条数が多いほど安定して施工できることがわかる。
【００３１】
以上のことから、３条以上の多条のテーパーねじとすることが望ましいが、６条を超えると製作が面倒でありコストも上昇するので、本発明においては３条〜６条のテーパーねじを採用することにした。なお、これによりねじ山どうしの咬み込みによる施工不良を防止することができる。
【００３２】
図４はねじ継手部１０における力の伝達機構の説明図である。管端部に雌ねじ継手部１１を有する杭本体１と、管端部に雄ねじ継手部２１を有する杭本体２が、雄ねじ継手部２１を雌ねじ継手部１１に螺入することにより杭本体１，２が接合される。図の断面Ｇ部（ねじ終点部）は、杭本体１，２のＡ部及びＨ部と同じ曲げ耐荷力を要求されるが、ほとんど曲げ耐荷力を必要としないＦ部を薄くすることにより、Ｇ部の外径を大きくすることができる。これにより、Ｇ部の厚みを杭本体１，２の肉厚より若干大きくするか、又は雄ねじ継手部２１（又は、雄ねじ継手部２１及び雌ねじ継手部１１）の材料強度を上げることにより、容易に杭本体１，２と同じ曲げ強度を確保することができる。
【００３３】
図５に本発明外である従来のテーパーねじ継手部を示す。ねじ継手部１０ａを構成する雌ねじ継手部１１ａ及び雄ねじ継手部２１ａは、杭本体１，２と同じ強度である（図には、杭本体１，２に直接雌ねじ継手部１１ａ、雄ねじ継手部２１ａを設けた場合が示してある）。そして、雌ねじ継手部１１ａのねじ終点部１１ｂ、雄ねじ継手部２１ａのねじ終点部２１ｂの厚みは、杭本体１，２の肉厚よりやや薄くなっている。
このようなねじ継手部１０ａでは、ねじ終点部１１ｂ，２１ｂの双方とも、断面積及び断面係数が杭本体１，２より小さくならざるを得ない。このため、ねじ継手部１０ａの剪断耐荷力、引張耐荷力及び曲げ耐荷力は、いずれも杭本体１，２より小さくなる。
【００３４】
図６は上記の問題点を解決するために、ねじ継手部１０を杭本体１，２と別部材で構成し、かつ、ねじ継手部１０に杭本体１，２の材料強度より高い、例えば高張力鋼材の如き鋼材を用いたものである。このように構成したことにより、杭本体１，２と同等の曲げ強度を確保することができる。
【００３５】
図７はねじ継手部１０の他の例の説明図である（図７は、図１の一部を示す）。本例においては、雌ねじ継手部１１の終点部１３及び雄ねじ継手部２１の終点部２３の厚みｔ1，ｔ2を、杭本体１，２の厚みｔより大きく形成したものである。
このように、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１のねじ終点部１３，２３の厚みｔ1，ｔ2を、杭本体１，２の厚みｔより大きくするか、あるいは、前述のように、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１の材料強度を、杭本体１，２の材料強度より大きくするかのいずれにするか、又は両者を採用するかは、ねじ継手部１０のテーパーの傾斜１／ｋ、ねじ山のピッチｐ、ねじ山の高さｈ、ねじ部の長さ等のねじ部の設計条件、加工性及び製作コスト等を勘案して適宜選択することができる。
【００３６】
また、図７は、ねじ継手部１０において、雄ねじ継手部２１の雌ねじ継手部１１へのねじ込み完了時に、雄ねじ継手部２１のねじ２２のつけ根部（終点部）に、雌ねじ継手部１１の先端面が当接するショルダー部２４を設けたものである。
【００３７】
ところで、図８に示すように、ねじ継手部１０に鋼材の降伏応力度を超えるような大きな曲げモーメントが作用すると、ねじ継手部１０の円環状断面は変形を生じ、図９に示すように、圧縮側では雌ねじ継手部１１のねじ山が矢印Ｃ方向に動き、雄ねじ継手部２１のねじ山は矢印Ｄ方向に動いて、互いにねじ山を乗り越えて外れようとし、ついには急激に曲げ耐荷力が低下する。
【００３８】
一般用の鋼管杭においては、鋼材の降伏応力度を超えない範囲で設計されるが、地すべり抑止用鋼管杭の場合は、杭に実際に作用する地すべり力を正確に推定することはきわめて難かしいため、設計上設定した値よりも大きな曲げモーメントが杭に発生することがしばしば生じる。このため、地すべり抑止用鋼管杭の継手部には、鋼材が降伏した後も杭本体と同程度の耐荷性能が要求される。
【００３９】
そこで、図１０に示すように、雌ねじ継手部１１の先端部が雄ねじ継手部２１のショルダー部２４に当接していると、雌ねじ継手部１１のねじ山を乗り越えようとする動きが拘束されるので、ねじ継手部１０も杭本体１，２と同程度の曲げ耐荷性能を確保することができる。また、施工にあたり雌ねじ継手部１１の先端面がショルダー部２４に突き当ることで、所定の長さまでねじ込んだことを確認できるので、施工管理上の重要な役割りを果すことができる。
【００４０】
また、図１１に示すように、雄ねじ継手部２１の先端部にねじ２２が設けられていない領域（非ねじ部２５）を設けた。
鋼管杭を孔中に建込む場合、図１２に示すように、その上端部をワイヤで結んで、クレーン５０あるいはウインチで吊り上げるため、鋼管杭の下端部が地面上を引きずられる。ねじ継手部１０を有する場合、継手部の噛み合わせの都合から、雄ねじ継手部２１が下端部になるのが一般的であり、そのため、ねじ２２の下端部が損傷するおそれがある。しかし、先端部に非ねじ部２５を設けることにより、ねじ２２の損傷を防止することができる。また、この非ねじ部２５は雌ねじ継手部１１に雄ねじ継手部２１を螺入する際のガイドとすることができる。
【００４１】
以上の説明から明かなように、本発明に係るねじ継手部１０は、少なくとも次の条件の全部又は一部を満すことが必要である。
（１）ねじ継手部１０を構成する雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１は、多条のテーパーねじで、１回転以内でねじ込みが完了すること。
（２）ねじ継手部１０は、その材料強度が抗本体１，２の材料強度より大であること。
（３）ねじ継手部１０は、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１のねじ終点部の肉厚が杭本体１，２の肉厚より大であること。
上記（１）の条件は必ず必要であり、（２），（３）の条件は、（１）の条件に加えて、両者又はいずれ一方を具備することが必要である。
【００４２】
［実施の形態２］
図１３は本発明の実施の形態２に係る地すべり抑止用鋼管杭の継手構造の断面図である。
実施の形態１では、先行杭１と後行杭２の管端部に、先行杭１と後行杭２とは別に設けた雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１からなるねじ継手部１０を接合し、このねじ継手部１０により先行管１と後行管２をねじ接合する場合について説明したが、本実施の形態においては、先行管１と後行管２の管端部に直接雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１を設けたものである。
【００４３】
本実施の形態は、図１３に示すように、杭本体１，２の管端部を、アプセット加工、遠心力鋳造法等により内径を縮径して増肉部（肉厚部）を形成し、この増肉部に実施の形態１の場合と同様に、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１を設け、かつ、雄ねじ継手部２１にショルダー部２４を設けると共に、先端部に非ねじ部２５を設けたものである。
【００４４】
本実施の形態における先行杭１と後行杭２の接合手順、効果は実施の形態１の場合とほぼ同様であるが、杭本体１，２へのねじ継手部１０の溶接接合の手間を省くことができる。
【００４５】
上述の実施の形態１，２では、先行杭１に雌ねじ継手部１１を設け、後行杭２に雄ねじ継手部２１を設けた場合を示したが、先行杭１に雄ねじ継手部２１を、後行杭２に雌ねじ継手部１１を設けてもよい。
また、ねじ継手部１０の多条のテーパーねじのねじ山を、断面台形状（四角形状）に形成した場合を示したが、断面三角形状の多条のテーパーねじであってもよい。
【実施例】
【００４６】
次に、実施の形態１に係る地すべり抑止用鋼管杭の実施例について説明する。
［施工試験］
本試験においては、外径８００ｍｍで４条テーパーねじを設けたねじ継手部１０を製作し、その施工性向上効果を確認した。
試験に供した杭本体１，２は外径８００ｍｍ、板厚３３ｍｍ（規格降伏点４５０Ｎ／ｍｍ2）の鋼管であり、ねじ継手部１０は外径８００ｍｍ、ＨＩＴＥＮ７８０材（規格降伏点６８５Ｎ／ｍｍ2）により製作し、その雌ねじ継手部１１を一方の杭本体１（以下、本実施例では、下杭という）の管端部に、雄ねじ継手部２１を他方の杭本体２（以下、本実施例では、上杭という）の管端部に、あらかじめ工場で溶接接合した。
【００４７】
ねじ継手部１０を構成する雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１のねじ部は、ねじ山の高さ：５ｍｍ、ねじ山の間隔（ピッチ）：１０ｍｍ、テーパーの傾斜（１／ｋ）：１／４の４条ねじであり、雄ねじ継手部２１のショルダー部２４の厚みが２０ｍｍ、雌ねじ継手部１１及び雄ねじ継手部２１のねじ終点部の板厚はともに４０ｍｍで、ねじ部の長さは２８０ｍｍである。
【００４８】
先ず、図１４（ａ）に示すように、地中に埋込んだねじ継手式の地すべり抑止用鋼管杭を模擬して、工場建屋内のピットに雌ねじ継手部１１を上にして下杭１を建て込んだ。ついで、図１４（ｂ）に示すように、天井クレーンにより雄ねじ継手部２１を下にして上杭２を吊下げ、図１４（ｃ）に示すように、下杭１の上方に配置して芯合わせを行った。そして、図１４（ｄ）に示すように、上杭２を徐々に下降させてその雄ねじ継手部２１を下杭１の雌ねじ継手部１１に咬み込ませると共に、上杭２の外周に上杭２の回転用バンド５を取付けて、この回転用バンド５に複数本の短管パイプ６を杭半径方向に取付けた。
【００４９】
そして、図１４（ｅ）に示すように、人力により短管パイプ６に杭外面接線方向に力を加えて、回転させながら上杭２を徐々に下降させて、図１４（ｆ）に示すように、ねじ継手部１０を介して下杭１と上杭２を一体に接合し、短管パイプ６及び回転用バンド５を取外した。なお、この際、上杭２の吊り荷重が一定値になるように制御した。
以上の試験の結果、接合回転量は１回転以内、回転移動量は約７．５ｍで、下杭１の建て込みから上杭２の接合完了までの施工時間は、１０分以内であった。これは従来の施工時間の１／２〜１／３である。
【００５０】
また、下杭１を傾けた（傾き１／５０、１／１００）状態で上杭２の接合試験を行ったが、下杭１と上杭２の軸心が一致するように、上杭２の雄ねじ継手部２１のねじ部を下杭１の雌ねじ継手部に預けながら上杭２の上端部の位置を調整しつつ施工することにより、問題なく接合することができた。
【００５１】
［曲げ耐力試験］
地すべり抑止用鋼管杭には、曲げモーメント、剪断力、引張力が作用し、継手部はこれらの力に対して杭本体と同等又はそれ以上の耐荷力を有する必要がある。本発明に係る地すべり抑止用鋼管杭のように、ねじ継手部１０の外径が杭本体１，２の外径と実質的に同じ場合には、曲げモーメントに対する耐荷力が最大の問題となる。そこで、ねじ継手部１０の曲げ強度について試験を行った。
【００５２】
曲げ耐力試験にあたっては、杭本体１，２を外径８００ｍｍのねじ継手部１０で接合した、前記の施工試験に供した地すべり抑止用鋼管杭を使用した。
先ず、図１５に示すように、ねじ継手部１０を中心にして両端部を支点７上に載置した。ついで、ねじ継手部１０の両側上面の載荷点８から下方に荷重Ｐをかけることにより、４点載荷曲げ試験を実施し、曲げ耐力を調べた。なお、試験において、支点７，７間の距離Ｌは１０７００ｍｍ、荷重Ｐをかける載荷点８，８間の距離Ｌ1は１５００ｍｍであった。
【００５３】
比較のため、本試験に使用した地すべり抑止用鋼管杭と同寸法、同材質の鋼管杭（以下、比較用鋼管杭という）を、上記と同条件で４点載荷曲げ試験を行った。
図１６に本発明に係る地すべり抑止用鋼管杭（破線で示す）と比較用鋼管杭（実線で示す）の試験結果を示す。
【００５４】
図から明らかなように、本発明に係る地すべり抑止用鋼管杭のねじ継手部１０は、比較用鋼管と同等以上の曲げ耐力を有することが確認された。この結果、本発明の地すべり抑止用鋼管杭は、ねじ継手部１０を含むほぼ全長にわたって、どの部分でも継手部のない鋼管杭の曲げ耐力と同等の耐荷力を均一に有していることがわかった。
【００５５】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）ねじ継手部１０の外径が杭本体１，２の外径と実質的に同じでありながら、ねじ継手部１０は杭本体１，２と同等以上の曲げ強度を確保することができるので、ねじ継手部１０を含む地すべり抑止用鋼管杭のほぼ全長にわたって、継手部のない鋼管杭と同等の曲げ耐力が得られる。
（２）雌ねじ継手部１１と雄ねじ継手部２１からなるねじ継手部１０の外径が杭本体１，２の外径と同じであるため、地盤の削孔径が大きくならず、このため工事費が増大しない。
【００５６】
（３）ねじ継手部１０は３条以上のテーパーねじで結合するため、１回転以内でねじ込みが完了し、継杭に要する施工時間を大幅に短縮することができる。また、３条以上のテーパーねじであるため、咬み込みによる施工不良のおそれがほとんどなくなる。
（４）ねじ継手部１０による杭本体１，２の接合にあたっては、特殊な機械及び高度な技量を必要とせず、天候にも左右されずに作業することができ、信頼性の高い継手構造が得られる。また、ねじ継手部１０のねじ込み作業は、一般的な作業員が２〜３人で人力によって実施することができる。
【００５７】
（５）杭本体１，２が高張力鋼（例えば、ＳＭ５７０）の場合でも、容易にねじ継手部１０を設計、製造することができる。
（６）雄ねじ継手部２１に設けたショルダー部２４により、大きな曲げモーメントが作用することによりねじ山が互いに相手方のねじ山を乗り越えようとする動きが拘束され、ねじ継手部１０も杭本体１，２と同程度の曲げ耐荷性能を有することができる。また、雌ねじ継手部１１の先端面がショルダー部２４に突き当ることで、所定の長さまでねじ込んだことが確認できるので、施工管理上有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る地すべり抑止用鋼管杭の継手構造の断面図である。
【図２】１条テーパーねじと２条テーパーねじの咬み合わせ状態の説明図である。
【図３】２条テーパーねじと３条テーパーねじの外力に対する安定性の説明図である。
【図４】ねじ継手部における力の伝達機構の説明図である。
【図５】本発明の発明外であるねじ継手部の説明図である。
【図６】本発明に係るねじ継手部の説明図である。
【図７】本発明に係るねじ継手部の説明図である。
【図８】ねじ継手部に大きな曲げモーメントが作用した場合の説明図である。
【図９】ねじ継手部に大きな曲げモーメントが作用した場合の説明図である。
【図１０】本発明に係るねじ継手部に大きな曲げモーメントが作用した場合の説明図である。
【図１１】ねじ継手部の雄ねじ継手部の他の例の説明図である。
【図１２】図１１の雄ねじ継手部を有する鋼管杭の建て込み状態の説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る地すべり抑止用鋼管杭の継手構造の説明図である。
【図１４】本発明の実施例に係る施工試験の説明図である。
【図１５】本発明の実施例に係る曲げ耐力試験の説明図である。
【図１６】本発明に係る地すべり抑止用鋼管杭と比較用鋼管杭の曲げ耐力試験結果を示す線図である。
【図１７】ねじ込み式継手部を備えた地すべり抑止用鋼管杭の継杭の施工状態を示す説明図である。
【図１８】ねじ込み式継手部を備えた地すべり抑止用鋼管杭の継杭の施工状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  鋼管杭（先行杭）、２  鋼管杭（後行杭）、１０  ねじ継手部、１１  雌ねじ継手部、１３  ねじ終点部、２１  雄ねじ継手部、２３  ねじ終点部、２４  ショルダー部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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